本文介绍有关并联机床研究技术的国内外发展状况,对新型五自由度并联数控机床的运动学和静力学、工作空间内的奇异位形和位置正解多解性、动力学建模和仿真等问题进行系统的研究。 为方便描述这一少自由度机床,文章对笛卡尔坐标系下 6 维参数和广义坐标系下 5 维参数的变换关系进行推导,明确机床自由度在运动学、静力学等方面的具体内涵。 利用遗传算法在工作空间内对机床的速度和力传递矩阵作进一步研究,期望得出机床没有奇异点的工作空间以及相应工作空间内机床的速度和力传递矩阵条件数的最大值和最小值。 借用遗传算法的相关概念,采用数值法对工作空间内机床的位置正解进行分析,并通过大量实例对工作空间内位置正解的唯一性进行验证。 文章运用拉格朗日方法建立机床的动力学数学模型,通过典型的运动实例对机床的逆动力学问题进行分析。为保证机床动力学分析的正确性,运用 ADAMS 软件对机床进行实体建模和仿真,并将仿真结果与理论结果进行对比。同时,利用 ADAMS 软件绘制机床在几种典型运动中的惯性力和约束反力(矩)曲线图,以进一步完善机床的动力学分析。